信号
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| 项目 | 内容 |
|---|---|
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| 学号-姓名 | 17041521-肖程昊 |
| 作业学习目标 | 1.了解信号的概念 2.掌握信号处理的方法 |
1.编写一个简单的程序并运行，然后向该进程发送不同的信号以观察该进程对接收到信号的反应。
首先我们先创建本次实验文件夹shiyan7，并创建并编写文件hellosignal.c,如下图：
之后在终端编译并运行此文件。
使用案件ctrl+c、ctrl+z，ctrl+\操作运行中的hello signal.c
可以另开启一个终端，在终端通过输入 kill 命令来给进程发送信号，进程的 pid 在程序运行的第一行输出。
在终端通过输入 kill -l 来查看当前系统当中的信号列表，如下图:
我们再次运行程序获取自己的pid
再另开终端，用kill -9杀死程序
接下来编写一个简单的程序mykill.c，该程序调用 kill() 函数向某个进程发送信号
在另一终端继续运行hellosignal等待有信号的到来：
接下来以3639为参数运行mykill文件
2.使用 signal() 函数来捕捉信号
创建并编写文件catchsignal.c文件，代码如下：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
void sighandler(int sig) {
switch(sig) {
case SIGUSR1://10
printf("hello SIGUSR1\n");break;
case SIGUSR2://12
printf("hello SIGUSR2\n");break;
case SIGINT://2 CTRL+C
printf("休想干掉我！\n");break;
case SIGTSTP://20 CTRL+Z
printf("不要停止我！\n");break;
case SIGQUIT://3 CTRL+\
printf("就是不退出！\n");break;
case SIGSEGV://11
printf("呃！程序出 bug 了！\n");break;
default:
printf("hello, who are you %d?\n", sig);
}
sleep(2); // 删除这一行，再给程序发信号，看看 main 函数打点的情况。
}
int main() {
printf("I'm %d\n", getpid());
if (SIG_ERR == signal(SIGUSR1, sighandler)) {
perror("signal SIGUSR1");
}
if (SIG_ERR == signal(SIGUSR2, sighandler)) {
perror("signal SIGUSR2");
}
if (SIG_ERR == signal(SIGINT, sighandler)) {
perror("signal SIGINT");
}
if (SIG_ERR == signal(SIGTSTP, sighandler)) {
perror("signal SIGTSTP");
}
if (SIG_ERR == signal(SIGQUIT, sighandler)) {
perror("signal SIGQUTI");
}
if (SIG_ERR == signal(SIGSEGV, sighandler)) {
perror("signal SIGSEGV");
}
while(1) {
write(STDOUT_FILENO, ".", 1);
sleep(10);
}
return 0;
}
编译并运行，然后再给该进程发送信号，观察进程对接收到信号的反应：
此时我们打开另一个终端使用kill命令来向此进程发送信号：
对应程序反应：
3、通过举例说明alarm()函数和settimer()函数的使用
查看两个函数的手册：
(1)man 2 alarm
(2)man 2 setitimer
通过命令 man 7 signal 可以查看当前系统信号的清单：
从上面可以看到 alarm() 函数在计时结束后会发生 SIGALRM 信号给当前进程，进程对 SIGALRM 信号的缺省动作是结束进程。
可以编写一个test文件测试
虽然程序中有无限循环，不断输出字符串process will finish!,由于调用了alarm(1)函数alarm函数会在1秒后给该进程发送 SIGALRM 信号，然后进程结束。
接下来继续看一个程序myalarm.c设定了两次定时炸弹，第一次设定 5 秒后爆炸，设定后过了 2 秒，再设定了一个3 秒后爆炸的定时炸弹。
上面少了#i，加上后编译并运行：
这里计时时间到了并不会结束，因为编写了信号捕捉函数，产生SIGALRM信号后会输出字符串Boolb！！，可以键盘按键组合结束进程，这里使用了CTRL+C.
接下来用setitimer()函数实现alarm()函数
编译并运行：
程序在运行1秒后被SIGALRM信号结束
分析一下 alarm() 函数和 setitimer() 函数的区别：
alarm函数
在指定seconds后，内核会给当前进程发送SIGALRM信号。进程收到该信号，默认动作终止。
setitimer函数
alarm()函数并不轮询定时，因此可以在func（）中收到SIGALRM后，在次设定alarm()函数
4、举例说明信号集操作函数的使用
使用man 3 sigsetops查看手册：
编写一个打印sigset_t的函数：
void printsigset(const sigset_t *set)
{
int i;
for (i = 1; i <= 64; i++) {
if (i==33)
putchar(' ');
if (sigismember(set, i) == 1)
putchar('1');
else
putchar('0');
}
puts("");
}
该函数通常查看信号集操作函数对信号集操作后的结果：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void printsigset(const sigset_t *set)
{
int i;
for (i = 1; i <= 64; i++) {
if (i==33)
putchar(' ');
if (sigismember(set, i) == 1)
putchar('1');
else
putchar('0');
}
puts("");
}
int main() {
sigset_t st;
printf("1. create set\n");
printsigset(&st);
printf("\n2. vertify sigset_t is a 64-bit integer\n");
unsigned int test[2] = {0xf0f0f0f0, 0xf0f0f0f0};
printsigset((sigset_t*)test); // 这种方法不被推荐，仅供测试用。
// fill set
printf("\n3. fill set\n");
sigfillset(&st);
printsigset(&st);
// empty set
printf("\n4. empty set\n");
sigemptyset(&st);
printsigset(&st);
// add sig
printf("\n5. add SIGHUP(1), SIGINT(2), SIGKILL(9), SIGSYS(31), SIGRTMIN(34) and SIGRTMAX(64) to set\n");
sigaddset(&st, SIGHUP);
sigaddset(&st, SIGINT);
sigaddset(&st, SIGKILL);
sigaddset(&st, SIGSYS);
sigaddset(&st, SIGRTMIN);
sigaddset(&st, SIGRTMAX);
printsigset(&st);
// delete sig
printf("\n6. delete SIGKILL from set\n");
sigdelset(&st, SIGKILL);
printsigset(&st);
// is member
printf("\n");
if (sigismember(&st, SIGKILL)) {
printf("SIGKILL is member\n");
}
if (sigismember(&st, SIGINT)) {
printf("SIGINT is member\n");
}
return 0;
}
上述代码输入文件编译并运行：
5、举例说明对阻塞信号与未决信号的理解
在一个进程中，保存了两个信号集（在PCB中），分别是阻塞信号集，还有一个未决信号集。当你使用sigprocmask的时候，就会修改阻塞信号集。 当你的进程一收到信号且该信号被阻塞，它首先进入到未决信号集中（就是一个 sigset_t ）， 当未决信号集中的信号被信号处理函数（你自己定义的或者系统默认的）处理，就会从未决信号集中删除。 如果一个信号加入阻塞信号集，该信号的信号处理函数就不会被调用。
man sigprocmask
对于未决信号集我们不能直接操作，可以使用 sigpending 函数获取未决信号集。
man sigpending
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
void printsigset(const sigset_t *set)
{
int i;
for (i = 1; i <= 64; i++) {
if (i==33)
putchar(' ');
if (sigismember(set, i) == 1)
putchar('1');
else
putchar('0');
}
puts("");
}
void handler(int sig) {
if (sig == SIGINT)
printf("hello SIGINT\n");
if (sig == SIGQUIT)
printf("hello SIGQUIT\n");
}
int main() {
printf("I'm %d\n", getpid());
sigset_t st, oldst;
sigemptyset(&st);
sigaddset(&st, SIGINT);
sigaddset(&st, SIGTSTP);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &st, &oldst);
printf("new set:");
printsigset(&st);
printf("old set:");
printsigset(&oldst);
if (SIG_ERR == signal(SIGINT, handler)) {
perror("signal SIGINT");
return 1;
}
if (SIG_ERR == signal(SIGQUIT, handler)) {
perror("signal SIGQUIT");
return 1;
}
puts("");
int n = 0;
while(1) {
sigpending(&st);
printsigset(&st);
puts("");
sleep(1);
if (n == 10) {
sigset_t tmp;
sigemptyset(&tmp);
sigaddset(&tmp, SIGINT);
sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &tmp, NULL);
}
++n;
}
return 0;
}
程序的功能是先把 SIGINT 、 SIGTSTP 加入到了进程阻塞信号集中去。接下来，每隔一秒打印一次未决信号集，第 10 次的时候，又把 SIGINT 信号从阻塞信号集中删除。编译运行后：
6、举例说明 sigaction() 函数的使用
不同于 signal 函数， sigaction 函数是符合 POSIX 标准的，而 signal 只是 ANSI C 定义的函数。 除了上面的区别外， sigaction 提供了更多的功能。 比如它可以处理带参数的信号，在信号处理的时候，可以屏蔽其它信号等等。
下面给出一个程序来说明 sigaction() 函数的使用，程序注册了信号 SIGINT 和 SIGTSTP . 需要注意
的一点是 sa_mask 被设置为 SIGINT ，它表示当执行信号处理函数的时候，阻塞信 SIGINT 信号。我
在 handler 函数加入了一打印未决信号的功能，以验证执行到 handler 的时候发送 SIGINT 是被阻
塞住的。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void printsigset(const sigset_t *set)
{
int i;
for (i = 1; i <= 64; i++) {
if (i==33)
putchar(' ');
if (sigismember(set, i) == 1)
putchar('1');
else
putchar('0');
}
puts("");
}
void handler(int sig) {
if (sig == SIGTSTP)
printf("hello SIGTSTP\n");
if (sig == SIGINT)
printf("hello SIGINT\n");
sleep(5);
sigset_t st;
sigpending(&st);
printsigset(&st);
}
int main() {
printf("I'm %d\n", getpid());
struct sigaction act, oldact;
act.sa_handler = handler; // 设置普通信号处理函数
// 向 sa_mask 中添加 SIGINT
sigemptyset(&act.sa_mask);
sigaddset(&act.sa_mask, SIGINT);
act.sa_flags = 0; // 先置 0
sigaction(SIGTSTP, &act, &oldact);
sigaction(SIGINT, &act, &oldact);
while(1) {
write(STDOUT_FILENO, ".", 1);
pause();
}
return 0;
}
创建编写文件并编译运行：
- 当程序运行的时候， Ctrl+C 进入 handler ，然后立即 Ctrl+Z 发现 handler 还未执行完就被
SIGTSTP 打断.
2.当程序运行的时候， Ctrl+Z 进入 handler ，然后立即 Ctrl+C 发现并不会被 SIGINT 打断，这是因
为该 handler 注册的时候被设置了 SA_MASK = SIGINT 。最后 handler 结束的时候打印了未决信号
集，发现里头有 SIGINT 。所以 handler 结束后，又去继续对 SIGINT 进行处理。
浙公网安备 33010602011771号